DE602005004802T2

DE602005004802T2 - Projektions-Beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE602005004802T2
Application number: DE602005004802T
Authority: DE
Inventors: Hsiang-Chen c/o TYC Brother IndustriLtd. Wu
Original assignee: TYC Brother Industrial Co Ltd
Current assignee: TYC Brother Industrial Co Ltd
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2009-03-05
Anticipated expiration: 2025-12-15
Also published as: DE602005004802D1; EP1798467B1; EP1798467A1; ATE386234T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheinwerfervorrichtung, und insbesondere eine kompakte Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung unter Verwendung von Leuchtdioden.
Eine herkömmliche Scheinwerfervorrichtung 1 für Fahrzeuge ist in den 1 und 2 dargestellt und umfaßt generell eine Lichtquelleneinheit 11, welche eine Glühbirne 111 und ein Reflexionselement 112 aufweist, wobei die Glühbirne 111 bei einem ersten Brennpunkt 2 des Reflexionselements 112 angeordnet ist und die Lichtstrahlen von der Glühbirne 111 durch das Reflexionselement 112 reflektiert und bei einem zweiten Brennpunkt 3 fokussiert werden und sodann durch die Linse 12 laufen.
Dank der modernen Halbleiterchip-Industrie wurden Leuchtdioden auf ein neues Niveau entwickelt und sind in der Lage, eine starke Beleuchtung mit geringerem Energieverbrauch zu liefern. Die Leuchtdioden sind klein und von leichtem Gewicht, weisen eine kurze Ansprechzeit auf und vertragen Schwingungen. Die Leuchtdioden werden seit kurzem als Beleuchtungsvorrichtung verwendet. Wie in 3 dargestellt, umfaßt die Scheinwerfervorrichtung 4 eine Lichtquelleneinheit 41 und eine Linse 42, wobei die Lichtquelleneinheit 41 eine Montageplatte 411 umfaßt und die Leuchtdiode 412 mit der Montageplatte verbunden ist und ein Reflexionselement 41 bei einer bestimmten Position bezüglich der Montageplatte 411 angeordnet ist. Es müssen jedoch mehrere Gruppen der Lichtquelleneinheiten 41 verwendet werden, um eine Lichtabgabe der Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung mit der erforderlichen Qualität zu liefern. Die mehreren Gruppen der Lichtquelleneinheiten 41 beanspruchen zuviel Platz.
In der Schrift EP-A-1598593 ist eine Scheinwerfervorrichtung mit zwei LED's, einer Linse und einem Reflexionselement, welches zwei gekrümmte Innenumfangsabschnitte umfaßt, dargestellt.
In den Schriften JP-A-401067802 und US-A-2003072167 wird eine Linse mit zwei kontinuierlich ausgebildeten gekrümmten Oberflächen offenbart.
Durch die vorliegende Erfindung soll eine Beleuchtungsvorrichtung kompakter Größe unter Verwendung von Leuchtdioden geschaffen werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheinwerfervorrichtung, welche eine Lichtquelleneinheit umfaßt, welche eine Montageplatte aufweist, welche mindestens zwei Leuchtdioden aufweist, welche damit verbunden sind. Ein Reflexionselement ist bei einer bestimmten Position bezüglich der Montageplatte angeordnet und umfaßt mindestens zwei gekrümmte Innenumfangsabschnitte, und die Leuchtdioden sind entsprechend in den mindestens zwei gekrümmten Innenumfangsabschnitten angeordnet. Zwei erste ebene Oberflächen sind an zwei Enden des Reflexionselements definiert. Eine Linse ist mit der Lichtquelleneinheit verbunden und weist mindestens zwei kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Oberflächen auf. Die Linse weist mindestens zwei kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Oberkanten und mindestens zwei kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Unterkanten auf. Zwei zweiten ebenen Oberflächen sind an zwei Enden der Linse definiert.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung bei Betrachtung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung, welche lediglich zu Erläuterungszwecken ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen, besser ersichtlich.
1 ist eine Explosionsansicht zur Darstellung einer Linse und einer herkömmlichen Scheinwerfervorrichtung;
2 stellt dar, wie die Lichtstrahlen durch das Reflexionselement der herkömmlichen Beleuchtungsvorrichtung reflektiert werden;
3 stellt eine herkömmliche Scheinwerfervorrichtung dar, welche mehrere Gruppen von Leuchtdioden umfaßt;
4 ist eine Explosionsansicht zur Darstellung der Scheinwerfervorrichtung der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine weitere Explosionsansicht zur Darstellung der Scheinwerfervorrichtung der vorliegenden Erfindung;
6 stellt die Beziehung zwischen der Beleuchtungsstärke einer Leuchtdiode und Winkeln der Lichtstrahlenrichtung dar;
7 stellt eine vertikale Querschnittsansicht des Reflexionselements und die Bahnen der reflektierten Lichtstrahlen dar;
8 stellt eine horizontale Querschnittsansicht des Reflexionselements und die Bahnen der reflektierten Lichtstrahlen dar;
9 stellt dar, daß eine Platte zwischen der Lichtquelleneinheit und der Linse angeordnet ist, und
10 stellt dar, daß ein Teil der Lichtstrahlen durch die Montageplatte abgeschirmt wird.
Gemäß den 3 bis 5 umfaßt die Scheinwerfervorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Lichtquelleneinheit 51 und eine Linse 52, wobei die Lichtquelleneinheit 51 eine Montageplatte 511 und zwei Leuchtdioden 512, welche damit verbunden sind, umfaßt. Ein Reflexionselement 513 ist bei einer bestimmten Position bezüglich der Montageplatte 511 angeordnet und umfaßt zwei gekrümmte Innenumfangsabschnitte, wobei die Leuchtdioden 512 entsprechend in den zwei gekrümmten Innenumfangsabschnitten angeordnet sind, so daß die Lichtstrahlen von den Leuchtdioden 512 durch die gekrümmten Innenumfangsabschnitte reflektiert werden, welche später speziell definiert werden. Zwei erste ebene Oberflächen 5132 sind an zwei Enden des Reflexionselements 5113 definiert.
Die Linse 52 ist mit der Lichtquelleneinheit 51 verbunden und weist zwei kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Oberflächen 521 auf. Die Linse 52 weist kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Oberkanten 522 und mindestens zwei kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Unterkanten 523 auf. Die zweiten ebenen Oberflächen 524 sind an zwei Enden der Linse 52 definiert. Die Linse 52 kann eine sphärische Linse oder eine Fresnel-Linse sein.
Gemäß Darstellung in 6, welche die Beziehung zwischen der Beleuchtungsstärke der Leuchtdiode 512 und Winkeln der Lichtstrahlenrichtung darstellt, ist es klar, daß die Beleuchtungsstärke der Lichtstrahlen in der Mitte der Lichtabgaberichtung, beispielsweise einem Bereich von –40 Grad bis +40 Grad, hoch ist und daß die Beleuchtungsstärke der Strahlen umso geringer ist, je breiter der Winkel ist. Anders ausgedrückt, kann die Beleuchtung bei breiteren Winkeln weggelassen werden, wenn die Leuchtdioden 512 für eine Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung verwendet werden. Um einen Strahl zu erhalten, welcher die Vorschriften für Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtungen erfüllt, umfaßt das Reflexionselement 513 einen hori zontalen Querschnitt und einen vertikalen Querschnitt, welche verschieden sind. Die Reflexionsfläche 5131 umfaßt mehrere Brennpunkte, und diese Mehrfachbrennpunktsfläche 5131 ist eine polyellipsoidförmige Reflexionsfläche.
7 stellt den vertikalen Querschnitt des Reflexionselements 513 dar, wobei die Lichtstrahlen von den Leuchtdioden 512 durch die polyellipsoidförmige Reflexionsfläche reflektiert und bei dem Brennpunkt 6 der Linse 52 fokussiert werden. Die Lichtstrahlen laufen sodann durch die Linse 52 oder sogar durch die Oberkanten 522 und die Unterkanten 523 der Linse 52.
8 stellt den horizontalen Querschnitt des Reflexionselements 513 dar, wobei die Lichtstrahlen von den Leuchtdioden 512 durch die polyellipsoidförmige Reflexionsfläche reflektiert und in einer weiten Entfernung durch die Linse 52 fokussiert werden. Die Lichtstrahlen, welche durch den vertikalen Querschnitt und den horizontalen Querschnitt reflektiert werden, werden kombiniert, um einen breiten und flachen Lichtstrahlbereich zu bilden, welcher für die Scheinwerfervorrichtung für Fahrzeuge ideal ist.
Die 9 und 10 stellen ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar, wobei eine Platte 7 zwischen der Lichtquelleneinheit 51 und der Linse 52 angeordnet ist, wobei die Platte 7 einen Teil der Lichtstrahlen abschirmen kann, um bei Verwendung für eine Fahrzeugscheinwerfervorrichtung den Fernlichtstrahl und den Abblendlichtstrahl zu bilden.
Die Linse 52 und das Reflexionselement 513 weisen jeweils zwei ebene Oberflächen 5132, 524 auf, so daß der Bereich, welchen die Beleuchtungsvorrichtung einnimmt, verkleinert wird und mehr Linsen 52 in einem begrenzten Bereich angeordnet werden können, und dies bedeutet, daß mehr Leuchtdioden 512 in der Scheinwerfervorrichtung installiert werden. Aufgrund der Tatsache, daß die Beleuchtungsstärke bei breiteren Winkeln schwach ist, beeinflussen die schmaleren Linsen 52 und die Reflexionselemente 513 die Beleuchtung der Beleuchtungsvorrichtung nicht.
Obgleich das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, sollte für Fachkundige ersichtlich sein, daß weitere Ausführungsbeispiele verwirklicht werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Scheinwerfervorrichtung, umfassend: eine Lichtquelleneinheit, welche eine Montageplatte und mindestens zwei Leuchtdioden, welche damit verbunden sind, aufweist, ein Reflexionselement, welches bei einer bestimmten Position bezüglich der Montageplatte angeordnet ist und mindestens zwei gekrümmte Innenumfangsabschnitte umfaßt, wobei die Leuchtdioden entsprechend in den mindestens zwei gekrümmten Innenumfangsabschnitten angeordnet sind, zwei erste ebene Oberflächen, welche an zwei Enden des Reflexionselements definiert sind, und eine Linse, welche mit der Lichtquelleneinheit verbunden ist und mindestens zwei kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Oberflächen aufweist, wobei die Linse mindestens zwei kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Oberkanten und mindestens zwei kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Unterkanten aufweist, wobei zwei zweite ebene Oberflächen an zwei Enden der Linse definiert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Linse eine sphärische Linse ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Linse eine Fresnel-Linse ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Platte, welche zwischen der Lichtquelleneinheit und der Linse angeordnet ist.